Giới thiệu: Một nhóm các nhà khoa học Trung Quốc đã đạt được bước đột phá trong nghiên cứu pin lithium: bằng cách khai thác tính chất “co ngót do nhiệt” của vật liệu cathode giàu mangan lithium, họ đã thành công trong việc phục hồi hiệu suất của pin đã bị lão hóa. Công nghệ này mang đến những hiểu biết mới để phát triển pin lithium thế hệ tiếp theo bền bỉ và thông minh hơn.
Khám phá cốt lõi
Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ và Kỹ thuật Vật liệu Ninh Ba, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, đã quan sát thấy rằng vật liệu cathode giàu mangan lithium trải qua sự co ngót cấu trúc khi được nung nóng. Tính chất này loại bỏ các ứng suất bên trong tích tụ trong quá trình lão hóa vật liệu, khôi phục điện áp pin về trạng thái ban đầu. Khám phá này giải quyết vấn đề suy giảm hiệu suất do cấu trúc tinh thể bị rối loạn của vật liệu hoạt tính oxy sau thời gian sử dụng kéo dài.
Ưu điểm kỹ thuật
Phục hồi cấu trúc: Trong quá trình co ngót nhiệt, sự sắp xếp nguyên tử được sắp xếp lại, loại bỏ các biến dạng mạng tinh thể do lão hóa và khôi phục hiệu quả giải phóng năng lượng.
Mật độ năng lượng tăng cường: Vật liệu dựa trên mangan giàu lithium đạt dung lượng xả 300 mAh/g, vượt trội so với vật liệu lithium iron phosphate và vật liệu ternary hiện có, có khả năng tăng mật độ năng lượng pin lên 30%.
Lợi thế về chi phí: Chi phí nguyên liệu thô thấp hơn so với vật liệu ternary và tương đương với pin lithium iron phosphate.
Triển vọng ứng dụng
Công nghệ này có thể được áp dụng trực tiếp cho các tình huống có nhu cầu cao như xe điện và máy bay điện. Nó dự kiến sẽ tăng gấp đôi tuổi thọ chu kỳ sạc-xả của pin, giải quyết vấn đề ‘lo lắng về phạm vi hoạt động’ của pin lithium hiện có.
Thành tựu này đã được công bố trên tạp chí Nature vào ngày 16 tháng 4 năm 2025, đánh dấu một bước đột phá quan trọng trong nghiên cứu và phát triển pin lithium mật độ năng lượng cao của Trung Quốc.